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序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇生物科学研究技术范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1672-979X(2011)09-0366-02
中药是我国传统医药的重要组成部分,在我国应用已有几千年的历史,是中国人民长期同疾病作斗争的经验总结,对中华民族的繁荣强盛做出了巨大的贡献。中药现代化是将传统中医药的优势特色与现代化科技相结合,适应当代社会发展需要的过程。在中药现代化进程中,生物技术正日益渗透到中药现代研究与生产的各领域。
进入21世纪以来,生物技术逐渐成为时代的主题,也成为各国争相发展的高新技术产业之一。随着生物技术相关产业的迅速发展,社会对生物技术类人才的需求也日益迫切。中药生物技术是利用现代生物技术的研究方法和手段,以解决中药生产和发展中某种具体问题为目的的学科,是生物技术与中药研究和生产密切结合的产物。由于其大量应用现代生物学的理论并综合利用了如生物化学、细胞和分子生物学、基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、化学工程等现代科学的研究方法和手段,被列入了高新技术的范畴。
遵循国家中药现代化的发展战略,暨南大学在中药学专业(本科)开设了《中药生物技术》课程,以介绍生物技术在中药研究与开发中的应用为宗旨。《中药生物技术》作为中药学专业学生的专业必修课,其特点是理论性和实践性较强。鉴于目前国内高校开设过此课程的较少,现将暨南大学《中药生物技术》课程组近年的教学实践作一报告。主要报告课程的设置目的、教学内容、教学模式等,以冀与同行专家学者讨论和磋商,进一步推动该课程体系的不断完善和发展。
1 选择合适的教材
利用生物技术实现中药现代化是目前研究的热点领域之一,相关的技术以及研究报告较多。但由于本课程为新兴领域和交叉学科,故相关的教学书籍较少。与《中药生物技术》课程直接相关的教材主要有:中国医药科技出版社出版的《中药生物技术》和《现代生物技术方法在中药现代化中的应用》;以及相关书籍,如华中师范大学出版社的《发酵工程》,中国农业大学出版社的《植物组织培养教程(第二版)》,化学工业出版社的《天然药物的生物转化》,暨南大学出版社的《天然药物化学成分生物合成概论》等。《中药生物技术》和《现代生物技术方法在中药现代化中的应用》两本教材较系统地介绍了生物技术在中药生产和研究中的应用,我们以此为主要参考书;其它几本参考书在发酵工程、植物组织培养以及生物转化等方面进行了深入探讨,具有较大的参考价值。通过考察近年的教学效果,认为选择上述教材和参考书是较为适宜的。
2 改革教学内容
现代生物技术包括发酵工程、酶工程、细胞工程、蛋白质工程和基因工程。目前在中药研究与生产方面应用较多的包括基因工程技术、发酵技术、植物细胞工程技术、生物转化技术和酶工程技术等。这些内容成为我们授课的重点,同时设计了相应的实验教学内容。
3 采用多媒体课件教学
多媒体教学是一种新的辅助教学方式,在很大程度上弥补了传统教学直观性和动感性等的不足,将学生带入一个形象、生动、具体的环境,使概念实体化;同时,采用多媒体课件增加了教学信息量,进一步完善和开发多媒体教学课件对于激发学生的学习兴趣,提高教学质量有着非常重要的意义。如,在“发酵技术在中药生产中的应用”一章中,教师先讲授发酵技术在中药生产中的应用,每种应用的具体实施,包括所用到的原理、材料、设备等。然后,让学生观看相关的视频,如人工蛹虫草的发酵生产等。这既使讲授的内容形象化、客观化,又提高了学生的学习兴趣。因此,在开发数字化教学平台的基础上,由教师开发了许多有关中药生物技术原理及实验的演示课件,对帮助学生形象地理解相关的教学内容,提高教学质量起到了积极的作用。
4 采用启发式教学法
教师在讲授课程中,如一直以教师为主导,学生很易分散注意力,甚至影响学习的兴趣。为了发挥学生的主体作用,充分调动学习的积极性和创造性,教师运用了“问答”模式的启发式教学方法。理论联系实际,提问与教学相关的问题以激发学生的学习积极性,培养其分析问题和解决问题的能力。如在讲述“植物基因工程”一章前教师提出以下问题:中药材中的活性成分含量往往都很低,如抗癌药物紫杉醇,其含量在原植物中只有万分之几至十万分之几[2-31,其供应远不能满足实际需求,如何提高其产量?可先让学生讨论,然后让学生带着问题听课。再如,在讲述“植物微繁殖与脱毒技术”一章前提出以下问题:很多中药材,特别是无性繁殖药材,都易受到一种或多种以上病原菌的周身感染。有病毒会减少作物的产量和品质,目前尚无药物可以治愈受病毒侵染的植物,如何脱毒?诸如此类的问题均与学习息息相关,可吸引学生的注意力,保持学习兴趣。
5 增设实验教学环节
《中药生物技术》是一门实践性较强的理论课,我们增设了相关的实验教学环节。由于实验教学学时有限,在实验内容选择上应既突出专业特色,又注重与课程内容的有机衔接。为此,我们精心设计了4项大型实验,“烟草愈伤组织的诱导、悬浮培养”、“长春花细胞生物反应器生产长春碱”、“何首乌试管苗、毛状根的继代培养”以及“何首乌毛状根生物转化外源化合物”。实验前教师先用多媒体课件做充分的分析,研究实验对象,准确描述实验原理、操作关键点等。通过多媒体课件的录像让学生得到更多的信息。录像比语言直观、形象,比图形真实,所包容的信息量大;实况视频又比动画包含更多的信息,取得了很好教学效果,加大了教学信息密度。如在“烟草愈伤组织的诱导、悬浮培养”实验中,烟草叶片消毒时间的把握,叶片愈伤面的创造,叶片切片的大小,叶片转移到培养基中的一系列无菌操作等较难把握,易致染菌率高,愈伤率低。针对这些情况,录制了此实验的教学多媒体视频课件,制作了分段视频并保存在硬盘或光盘中,作为原始素材。
6 小结
以上几点,是笔者从事《中药生物技术》这门课程教学的体会和总结,并借鉴了其他长期从事中药学专业课程教学同行的建议。教与学是互动发展的环节,只有教师长期探索新方法,才能不断提高学生学习知识的能力和兴趣,充分发挥学生学习的主动性、自觉性、探索性,才能更好的做到中药现代化、国际化,才能培养出新一代优秀的中药学高级专门人才。
参考文献
高压,是我们日常生活中通俗的叫法,是一种重要的使金属、石墨、陶瓷等物质成型的技术,它的全称是超高冷等静压,也可以称为冷等静压、高静压、超高压。在工业领域,高压加工技术的应用历史已经有很长久的时间了,并且发展的都比较好,高压在常温状态下,工作压力一般是一百到八百兆帕,水、矿物油或者是乳化水都可以是传递压力的介质。而生物高压加工技术就是,在温度低于一百摄氏度的状态下,此技术对生物材料施加流体冷等静压力,工作压力是一百到八百兆帕,促使生物材料从物理状态或者是化学状态上,发生变化,因而产生新产品的一种技术。它的用途很多,还可以和超声波等技术一起结合起来使用,从而使消灭微生物的活性[1]。
1国外对高压食品加工技术的研究与应用
在食品工业中,食品的加工和储藏是其关键环节,也是食品工业发展行业面临的难点问题。一般都是用加热处理的办法进行存储,但是这个方法有很大的不足之处,因为在加热的同时,虽然消灭了细菌,但对食品的外观和口感都有所改变,也使营养成分失去很多,成分也被破坏了。因此,随着社会的发展,超高压加工技术在食品工业中也逐渐开始进行应用[2]。一八九五年到一八九九年期间,国外的科学家相继报道了高压技术可以消灭细菌,可以用于牛奶的保存等消息,还发现了延长保存牛奶期限的方法,是应用四百五十兆帕的高压处理;在六百五十兆帕的高压作用下,还可以有效减少微生物的活跃数量。他们还有一个重要的发现,要想实现使水果和蔬菜保存五年左右的目的,也可以通过高压处理。后来,又有许多的科学报道对高压技术在各种蔬菜水果等食品中的应用进行了进一步的证实[3]。一九一四年,美国有一个物理学家通过试验观察蛋清在高压处理,会发生凝固的现象,因此得出了静水压状态下,蛋白质会变性和凝固的结论。一九,第五次国际食品工序学术会议在科隆召开,亚洲有一个国家的教授,在会议上发表了《高压在食品加工存储中的应用、设想及发展趋势》的论文,在世界各国的学者中引起了很大的反响,也促进了在食品加工领域应用生物高压加工技术的步伐。进入上世纪九十年代,果酱成为人们生活中的日常美味食品,而果酱正是一种高压食品,由日本研制并上市,果酱的加工工艺突破了以往食品加工需要加热的工艺过程,在不需要加热的条件下就可以制成,这对于高压食品加工技术来说,是一个突破和飞跃,也迎来了高压食品时代的春天。紧接着,美国、法国以及我国等世界各国都在高压食品加工领域取得了新的成果[4]。
2我国对高压食品加工技术的研究和应用
九十年代初期,我国开始投入大量的技术和精力,对高压食品加工技术在肉类、蛋类、乳内等人们日常生活中经常食用的食品进行大力研究。我国科学家对在食品中,超高压对酶类的影响,结果有两个方面的发现,一个发现是较低的压力可以激活一些酶,这主要是因为压力产生了凝聚的作用从而激活了酶,还有一个发现非常高的压力又可以使酶的活性消失。每种酶失去活力都有一个最低的压力值,当酶低于这个压力是就会保持活性,而当压力值超过时,当然有哥前提条件是在一定的时间内,酶就是加快速度失去活性。但是酶的类型、酸碱度、温度等因素都对这个失去活性的压力范围有一定的影响。利用高压技术处理,对蛋黄酱动态粘性和弹性的影响也是我国科学家研究发现的。利用超高压,可以让蛋黄酱的质地更加的细腻,口感更好。其原理是蛋黄酱在超高压的作用下,蛋白分子迅速散开,蛋白质的颗粒变小,其分子在压力的作用下伸展,使的分子结构发生改变,更加的细致紧密。肉类食品,是当今人们餐桌上不可或缺的食品。我国高压技术对肉类食品的研究和应用是比较广泛的。
科学家们通过研究高压处理技术对牛羊肉的形态、颜色、口味及分子结构的印象,得出这样的结论:高压处理技术,可以使牛羊肉的剪切力有很大程度的降低,从而使牛羊肉从口感上说变的更加细嫩,还可以使牛羊肉中的可溶性物质的含量大幅增加,从而加速牛羊肉的排酸进度。同时,随着牛羊肉的颜色也使随着压力的增加和压力保持时间的延长,由鲜红色逐渐变成了淡粉色,牛羊肉的颜色变成白色,只需要在六百兆帕的压力条件、二十分钟的保压时间下就可以实现,而当压力在五百兆帕到七百兆帕时,牛羊肉的样品都会出现白色的斑点。牛羊肉在显微镜下的结构,因为高压处理,也发生了很大的改变,在压力为七百兆帕,室内温度正常,保压时间二十分钟的条件下,牛肉的肌节收缩率大概约为百分之三十五,而羊肉的肌节收缩率为百分之二十二,而在显微镜下,压力越高,结构变化越大。高压技术对玉米淀粉糊化程度的影响也很大。在压力为七百兆帕,保压时间是两分钟的条件下,玉米淀粉进过高压处理后,糊化程度竟然高达百分之八十六点八。而在五分钟的保压时间里,玉米淀粉进过高压处理,其糊化程度就可以达到百分之百。这正好说明,高压技术在食品加工中是非常有优势的。同时,科学家们还发现,玉米淀粉在加热或者加压以后,在显微镜下,偏光十字都消失了,因此得出玉米淀粉的微晶结构在加压和加热后,发生同样的改变,并且淀粉分子结构都被破坏,发生了糊化,但,高压和加热不同的是,高压不会让玉米淀粉的颜色发生改变。
3结束语
总而言之,经过多年的摸索和研究,在食品加工领域应用高压技术已经非常成熟,并且具有很大的优势和发展前景。除了食品行业,在医药领域也有所研究,比如利用高压技术提取中药药剂中有效成分,并且有大量的试验研究现实,高压技术在病毒的灭活、疫苗的制取、生物制药等等方面都有这巨大的作用,可以说,高压加工技术对社会的发展,人类的生活都有着不可估量的贡献。
参考文献
[1]李宾,贾士儒,钟成,刘杰.采用超高压技术从甜叶菊中提取甜菊糖甙的工艺研究[J].现代食品科技,2017,(10):1117-1120.
[2]王存林,张翠英,张瑛,王盛民.超高压技术在现代杀菌领域的应用[J].时珍国医国药,2017,(05):1082-1084.
食品生物技术课程教学模式单一。当前,中职院校的食品生物技术课程的创新并没有真正考虑到理论与实践环节。缺少情景教学,还是只注重理论轻实践的模式。食品生物技术作为一门强理论性的课程,如分子生物学、基因工程等部分的内容理论抽象、难懂,传统的黑板教学的模式并不能达到目的。为教师授课还是中规中矩,按照课本的知识给学生进行大满灌式的上课模式,教学模式单一,不能激发学生的学习热情和积极性。
食品生物技术课程评价考核体系不健全。对于当前中职院校中学生学习情况的评价,还是凭一张试卷来评判一个学生的学习成绩。同时,大部分学生也认为对于本课程的学习以后,完成老师布置的作业、有重点的复习考试以后就能得到相应的学分。除此之外,中职院校的食品生物技术课程考核体系不健全,不能够有效的促进和督促学生的学习,并且不能够使学生把主要精力放在本门课的学习上。
缺乏先进的教学设备。就国内而言,很多中职院校的教学资源相对较少。对于一些先进的计算机、多媒体、教学仪器或设备相对较少。这就对于本来很抽象的食品生物技术学科来说,一些抽象的生物技术表述在传统的教学课本中很难使学生完全明白,教学创新遇到很大的阻碍。随着现代生物技术的快速发展,学生很少能获得最新的食品生物技术的发展现状。这就制约了中职食品生物技术课程的创新改革的脚步。
中职食品生物技术课程教学创新的措施
完善教学模式、激发学生的兴趣。对于不同教育类型的学生来说,学生的学习水平、学习习惯、学习基本情况等方面都会存在不同的差别。对于中职教育中的食品生物技术课程来讲;大满灌的教学模式已经不能满足不同层次的学生的需要。它既不利于学生的思维和学习兴趣的培养,也无法让学生从教学中获得满足感。因此,中职教师需在教学方法、教学目标等方面对于不同层次的学生进行不同的教学模式和方法,满足不同层次学生的学习。除此之外,食品生物技术不光只停留在理论教学中,教师需要完善教学形式,可以增加一些实践教学环节,使学习更加接近于生产实践,这样不但可以使学生学习到专业的理论知识,又能使他们加强动手实践能力,激发学生的学习热情和信心。
加强教学评价、促进学生学习。有效对学生的学习情况进行评价是中职教育工作中不可缺少的环节,也是开展不同教学内容的有力保障。中职食品生物技术学科的评价机制可以采用形成性和终结性评价结合的评价机制,其中以形成性评价为主。采取作业布置、沟通、实例分析等评价方法进行,让其占总成绩的65%;终结性评价采用闭卷考试的形式进行,占35%。食品生物技术形成性评价过程中不仅要重视知识和能力的增进。同时,还要重视学生的情感和价值取向在学习中的运用。综合考核学生的协调能力与合作能力、分析解决问题的能力以及创新性能力。
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)24-0031-02
武术教学作为高校素质教育改革的一部分,其本身的发展状况也将直接影响整个高校素质教育的动态平衡。在众多体育项目进入大学课堂的冲击之下,武术教学的完善也势在必行。在学生选修项目增多的情况下,高校武术课如果不提高自身的教学质量,那么武术教学的发展必将受到抑制。
一 武术课教学内容的现状调查及对策研究
2010年吉林省第十六届大学生运动会武术比赛项目的要求仍旧以1956年原国家体委组织全国各地专家汇编的教材为准,这充分说明了吉林省绝大多数高校的武术教学内容还是参照这本教材。虽说这本教材的动作规格标准,内容众多,但受到学时和动作难度的限制,学生还没有完全消化、理解以前学习的动作技能就又开始了新的技术动作的学习,因此,要想高质量地完成教学内容非常困难,同时也减少了学生对武术的学习热情,无法达到武术课情感目标的要求。此外,这套教材还存在教学内容枯燥、缺乏对抗性和独创性的不足。吉林省高校武术课开设的教学内容主要是以吉林省大学生运动会中比赛的四个项目为主(初级长拳、太极拳、初级刀术、初级剑术),并且一些学校出于安全角度考虑,像初级刀术和初级剑术这样的项目也被删减了。教学内容的单一性、局限性导致了学生只能机械地模仿、记忆动作规格、路线,不利于充分发挥学生的主观能动性。因此,应该调整教学内容,因材施教。比如,武术专业的学生,来大学之前就有一定的武术基础,并且和其他专业的同学比起来有更多的练习时间,所以可以继续沿用动作难度、数量较多的教学内容。而像非武术专业或非师范类院校开设武术选项课的学生可以采用逐年、递进式的教学内容。此外,应增加理论教学内容,学校开设的武术课,除了要达到强身健体的功效之外,另一个重要目的是希望德育价值在武术教学中得以展现,中华武术根植于中国几千年丰富的文化土壤,蕴含着丰富的道家、儒家思想、同时又吸取了医学、美学、诸家兵法等理论。中华民族独特的思维方式、活动方式、价值取向都融入了其中,通过武术理论的教学,可以使学生的思想得到升华和充实,这种特有的民族思想的教育价值是毋庸置疑的。
二 武术课教学方法、学时设置的现状调查及对策研究
调查发现部分高校的教学方法还是单一地采用教师先在前面整套示范再分解,之后重点讲解动作要领的流程。这种方法虽说实效性很强,但过于偏重就会丧失教师为主导、学生为主体的教学理念,缺乏必要的沟通,致使学生完全在机械模仿,教师把武术教学的主线放在了动作的规格与套路上,缺乏对武术攻防性的研究,使学生片面地认为武术教学就是花架子,没有实战性,致使学生更青睐于散打、跆拳道、泰拳之类的项目。
此外,学时的限制(按照一学期16节课的学时安排)。对于没有武术基础的同学来说,要想在短短的32学时内出色地完成一项套路非常困难,从而严重影响了学生学好武术的自信心,产生厌学心理。因此,应借鉴散打、泰拳、跆拳道等开展得较好的项目的教学方法,不应仅停留在对路数的学习上,应更进一步挖掘套路本身的实战性及武术运动背后所蕴含的丰富文化内涵,增进学生与教师间的技术与理论交流,并且应该调整考核的相关内容;不仅仅只是对固定套路的考核,而应增加模拟实战考核、套路创编考核等分值的比重,这样就可以充分发挥学生的自主性,让学生从被动地学习套路变为主动地研究招式,拓宽学生学习的深度。
三 武术教师业务素质的现状调查及对策研究
武术教师的业务水平对开展武术课的影响毋庸置疑。根据调查,吉林省优秀武术教师多集中在吉林体育学院、东北师范大学、吉林大学这三所学校,其他高校的武术教师业务素质水平相对薄弱且人员比例较少。吉林省武术运动在全国一直都处于比较落后的境地,每年武术专业的高学历毕业生更是区区可数,无法满足吉林省高校对新生代、有能力武术教师的需求。
通过调查发现,吉林省青年教师(30岁~40岁)是目前各高校武术教学的主要成员,其中正教授占10%、副教授占25%,讲师占60%,助教占5%(见图1)。整体的数据表明吉林省中青年武术教师的人员数量较多,说明各高校武术教师的中间力量充足,能够满足学校的基本教学工作,但青年教师中却没有高职称人员,说明青年教师应该继续有针对性地提高自身的科研、教学能力,真正能够成为本学科的中流砥柱,这样才能有效地促进吉林省高校未来武术运动的发展,而教学经验丰富的老教师较其他优秀省市还是处于劣势。专业素质方面,从小学习武术专业的教师很少,自修的比例较大。武术教师的专业素质是武术教学质量的关键,所以应加大武术教师业务素质培训力度,加强各高校武术教师间的交流,开展武术技能学习的培训班,缩小武术教师整体差距。此外,武术教师也应加强自身的理论学习,使自己对武术教学与武术文化内涵有更深层次的了解。
四 学生对武术认知程度的现状调查及对策研究
大学生对武术的认识程度和自主学习状况与高校武术氛围的形成有着必然的联系。大学生是高校武术开展的主体,同时又是接受武术学习的客体,学生对武术运动的了解和兴趣程度将直接影响武术教学的完成质量。根据大学生对武术课教学内容的喜爱方向的调查统计,喜欢中华武术文化内涵的人数为20%,喜欢套路表演的人数为32%。大学生认为高校开展的初级长拳、初级刀、太极拳既难学又难练,并且没有实战性。他们认为武术运动最具吸引力的部分是武术的攻防特性,喜欢的人数高达48%,尽管许多学校不同程度地引入了攻防技术作为武术教学的内容之一,但实际的教学效果也并不理想。主要是攻防技术并非是一朝一夕就可以运用自如的,并且攻防技术也不像学生们最初想象的那样出神入化,所以许多学生很快就失去了学习的兴趣。而且目前,攻防技术引入武术教学课堂正处于探索阶段,教学方法及模式并不成熟,因此要想达到预期的教学目标非常困难,这就导致了学生对武术学习的积极性不高,使武术的教学质量无法得到保证。
五 结论
高校武术课应把武术当做一种文化来传授,而不应仅仅是单一的体育运动,应加强武术师资力量的培养,提高武术的教学水平,转变学生学习武术的动机,不断丰富学生们对武术文化内涵的认同感和自豪感,同时,还要加大武术运动的宣传力度,继承民族传统体育运动,弘扬民族传统文化。
参考文献
[1]杜春斌.大学武术课现状及教学改革探讨[J].教育与职业,2006(6)
[2]康鹏扬.二十四式简化太极拳教学方法研究[J].北京体育大学学报,2007(11)
[3]全国体育院校教材委员会.中国武术教程简编本[M].北京:人民体育出版社.2005
[4]王根法.普通高校武术教学现状及发展对策研究[J].湖北体育科技,2006.(5)
中图分类号:G633.91 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2015)23-0096-01
生物是一门理论性、实践性、应用性都很强的学科,包罗万象,单纯采用传统的教学方式,无法调动起学生的兴趣。直观性教学是生物教学中的一个重要特点,生物教学必须对微观的生命世界和生命活动过程进行演示,利用信息技术如Flash、FrontPage、Dreamweaver等一些多媒体制作工具,综合利用各种教学素材制作多媒体课件,帮助学生理解所学的知识,化解教学内容中的疑点和难点。
一、充分激发学生的学习兴趣
有人说过,兴趣是最好的老师,每个学生都有自己的兴趣爱好,都有探究世界的求知欲。作为一线教师的我也希望能够牢牢把握住学生的兴趣,使学生在课堂上更好地理解生物课程中的知识点。信息技术以其独特的、直观的、感性的、动态的及综合的表达形式提高了学生对生物的兴趣,加深了对知识的理解。生动的教学视频,使学生走进一个无与伦比的生物世界,激起学生学习的欲望。因此,在生物教学中,我充分发挥信息技术具有的综合处理图形、图像、动画、视频及声音、文字、语言等多种信息的功能,制作出符合学生实际和理解能力的PPT、FLASH,创设出形象逼真的教学情景,吸引了学生的注意力,极大地调动了他们的学习热情。例如,在学习“生物进化的历程”时,先通过网络下载一些恐龙生活时期的视频,然后在课堂上进行播放,使学生对恐龙生活的环境有了新的认识。在播放视频的过程中,在学生的头脑中创设了学习情境,很多学生对恐龙这一远古生物很有兴趣,在兴趣的指引下,学生的被动学习变为主动学习,不知不觉中提高了学习效率。
二、将抽象的知识生动化
生物学中有许多抽象的知识点,学生很难想象,理解起来比较困难,“细胞器”是教学中的重点、难点内容,如果用课件把细胞器的结构和功能展示出来,让学生从整体上把握细胞器的结构及功能,能更加真实逼真地把枯燥、静止的知识转化为动态的实物,使枯燥乏味的生理结构变得清晰有趣。在生物教学的过程中,多媒体信息技术的应用会使学生产生直观认识,学生凭借头脑中的感性认识可以提高学习效率,帮助学生更好地理解和掌握知识。与此同时,多媒体扩大了学习的范围,使学生更好地拓展课堂知识,能比较直接地接触到时代久远的生物和肉眼看不见的结构及生理现象。
三、提高实验课的效果
“实验”是新课程中的重要组成部分,实验教学是生物教学最重要的形式。通过实验可以让学生增加感性认识,加深对所学知识的理解,提高学生的动手能力和运用知识分析问题、解决问题的能力。但在教学中有些实验因缺少材料而无法进行,这时可以通过信息技术制作相应的视频和课件来完成。例如,有些实验需要很长时间才能完成,如“植物的组织培养”,这时,我们可以慢慢拍照收集每个阶段的照片,通过信息技术制作相应的课件,展示它们生长的过程。这样既节约了时间,又给学生留下了非常深刻的印象,还可以向学生展示更加规范的实验操作步骤。学习的最高境界是发现和解决问题,学生在学习过程中提出自己的观点和看法,通过实验分析和资料查找,使学习场所发生了改变,使学习环境更加自由,学生可以根据原有的知识分析想象,将新旧知识联系起来。在这个过程中,学生不仅学到了新知识,还学会了将自己的兴趣和学习联系起来的学习方法,提高了理解能力和观察思维能力。
四、通过信息技术和生物知识的结合对学生进行德育
采用新型的信息技术教学,对提高学生的思维创新能力起到了非常重要的作用,在学生思维的过程中,调动了学生的积极性和主动性。学校教育中最重要的是德育,一味地说教使学生容易产生厌烦情绪。在教学过程中,我会根据教材上的知识加入一些实际应用知识,培养学生热爱祖国、热爱家乡的情感,增强学生改变家乡、报效祖国的情感。通过生物信息技术教学,使学生懂得保护环境的重要性,珍惜资源。教学中,运用多媒体音像效果,为学生创造一个与教学相适应的情景,增强真实感,让学生自觉地接受熏陶,会收到意想不到的效果。例如,在学习“杂交育种与诱变育种”时,我把袁隆平培育杂交水稻的过程制成课件,从而激励学生学习老一辈科学家严谨的科学态度和坚持真理的科研精神。再如,学习“克隆技术”时,可以把维尔穆特培育克隆羊“多利”的过程制作成动画,让学生再一次感受科学家严谨的科学态度和不畏艰险、坚持真理的精神,从而激起学生们学好生物,将来报效祖国的欲望。
五、结束语
当然,教师也不能盲目地一味使用信息技术,要做到择其善者而从之,其不善者而改之。在教学过程中,首先要改变传统教学理念和教学思想,充分利用信息技术的优越性,将信息技术和生物教学有效地融合在一起,激发学生的潜力。其次,学生也可以在课余时间继续对多媒体课件进行学习,使得教学形式由单一性、单调性走向多样化和趣味性。
参考文献:
中图分类号:F32 文献标识码:A
1博士生面临大数据与大数据技术
1.1大数据定义
大数据就是一种不能依靠传统IT技术和工具在短时间内进行数据的收集整理,管理和服务等集合。通过对其的研究,发现其具有4大特点,第一是具有大量的Volume ,并且由原来的TB级迅速飞升为PB以及EB级。通过IDC 的“数字宇宙”可知,它预测全球的数据使用量将会在2020年前迅速飞升,达35.2ZB。第二是特点是Variety,是指数据的种类多种多样。这是因为数据的来源众多,渠道不具有单一性,此外,随着软件的发展升级,数据处理方式变得越来越多,格式也随之丰富起来,改变了以前的数据模式。第三,Velocity,是指稻莸牟生和更新。在大数据中这是其一个很重要的特征。就全球而言,数据的翻一番的时间大致为一年半,遵循着摩尔定律。第四是Value,即指数据的价值含量,在大量的数据中,具有价值的数据只是少数部分,因此,高效运用数据的前提是获取有价值的信息。
1.2大数据技术
从定义上讲,大数据技术是就是从海量的数据中,迅速地找到有价值的信息。简单地说,大数据技术帮助解决了数据丰富但知识不足这一尴尬,究其实质是通过眼睛看到的数据,对其进行研究分析,从而获得其隐藏的信息,提取潜在的价值。因而大数据是公认的最具“市场”前景的技术之一,这一新兴领域已经成为了大势所趋,是未来竞争的关键因素。例如在政府的角度来说,有利于达到高效服务型政府的目标。对于学校而言,有益于绩效管理更加高效正确,有益于绩效评估,资源的合理分配应用等都是在数据的基础之上来做出决定。对于博士来说,为其研究工作的开展提供了必要的前提和整体环境。
1.3博士生面临大数据与大数据技术
对于大数据的研究,在此之前都将主要的精力放在数据的精确度上。在相当长一段时间内,数据采集、记录和存储等都受到技术的限制,无法实现大规模,海量数据的分析研究,使得研究成果不够准确。因此,我们在对数据进行处理时,从采集到分析都只选择一小部分数据,在大量的数据面前,这一小部分数据不具有完全的代表性,具有主观色彩。随着各行各业数据的使用增多,数据的量越来越大,但是人们的能力有限,因此,统计学发明了抽样法,即用一部分数据作为代表,对其进行分析研究,并从中总结出整体的特点,同时统计学的目标也成为用最少的数据得出最重要的信息。长此一来,我们形成了一种习惯:也就是最大限度的减少数据的采集量。然而往往具有较大价值的信息都藏于大量的数据中,而这种精简则会使得那些细节被排除在外。
2海量大数据信息对农学生物类博士生研究方法和内容的影响
2.1大数据时代的科研方法变革及其必然性
所谓的科学研究方法就是在实践的基础上得出的理论方法,并将其作为指导实际的基础。在这个信息爆炸的时代,数据的处理也需要一种新型高效的技术作为支撑条件,不断的完善传统的方式,推陈出新。为从事科研活动的人提供一个新型的,科学的研究方法。
“大数据”是相对以往小型、局部性数据而言的,利用大数据进行分析和工作时,研究方法体现为三大方面的转变。(1)改变了以往抽样研究的方法,不论是四研究整体还是某一个特殊的点,都需使用其所有的数据。(2)由于有更多的数据,我们可以接受更多混杂、更多数据上的不精确。(3)在分析数据时不再一味追求是否具有因果关系,而是将事物之间的关系研究放在了重要位置。在这个时代,科学的研究方法是时代的要求,也是历史发展的必然结果。对该研究方法进行系统的梳理和研究显得尤为重要。
由于大数据具有规模大、分布式、异构、不准确、不一致等特性,因而管理难度加大。由于当前些技术和系统无法有效管理支持大数据运行,于是海量数据的出现催生了一种新的科研模式,在爆炸的数据中,博士生等科学研发人员的工作成为了与数据打交道,在其中挖掘信息,发现新智慧,甚至无需直接接触需研究的对象。Jim Gray博士是著名的专家,曾获得图灵奖。他对古今科研进行了分析和总结,提出了人类科研的3种范式,即实验、理论和计算。今天,数据量不断攀升,这3种范式已经无法满足需求,在一些领域已经被淘汰,因此,迫切需求第四种的出现,以便能够适应新形势的需要。对此,Jim Gray提出了一种新的数据研究方法,被称为“第四范式”,科研活动将受到数据的影响,数据密集将成为科研的一种新特点,新方向,是在实验、理论结合计算科学之后的第四种科研范式。从实际上来说,计算机科学是对前两种范式的补充和优化,而数据密集型范式则是一种全新的处理大数据的方法,不仅仅是前三张范式的优化,表1是对四种范式进行的比较。
2.2第四范式的特征
涉及到科学研究第四范式,关于其知识服务主要包括两个方面的特征:第一点,为用户提供知识理论和数据信息方面的服务,换句话说,不但要涉及到知识理论方面的服务,而且要提供数据服务,使用户能够更容易更清晰地理解最终的知识结果,能够重复该结果产生的实验过程,并重复利用该数据,提高科学研究效率。二是对溯源信息进行管理,提供从数据到知识的整个过程服务。数据溯源信息指在整个工作流程执行中数据的输入和处理历史。科学研究信息的提供者为用户提供的信息和知识是单个的静态的,而科学研究第四范式需要新的服务模式,即能够提供从数据到知识转变的整个过程信息,这是一个动态的服务过程。许多的科研人才其中不乏博士学位研究生,他们在科研工作中的过程和结论都需要体现第四范式的特点。
3大数据时代对农学生物类博士生科研过程的信息新式供给
3.1大数据环境下农学生物类博士生的科研信息需求
在现在的大环境下,具有密集型特点的科学性数据在大数据中具有重要地位,这种密集型数据较一般大数据相比,除具有基本特征外,在管理和分析数据上有更极致的追求,一定会使科学研究人员增加对进程中的专业化、深层化、定制化、协同化以及集成化的信息的需求量。第一,科研对象在大数据时代下的虚构化,会使许多的科学研究人员其中包含农学生物类专业的博士生,具有对提高数字互性的管理信息能力的需要;第二,科研需求在大数据时代下有很强的知识性,会使许多科学研究人员具有大规模数据同步寻觅分析的需要;第三,科研沟通方法在大数据时代下,会使许多的科学研究人员其中同样包含农学生物类专业的博士生,具有共同分享多种学科配合和科研数据集汇的资源信息的需要。
3.2信息供给模式演进与科研过程演进
英国科学与技术设施研究理事会(STFC)提出了数字科研环境下的科研模型 ,把科研工作分析成一N不断连的工作流,整个过程以分析趋势、产生思路、组织并设计项目、进行项目申请、实际性研究实验、收集并组织数据、宏观分析数据、并交流成果、保护研究成果为主线,细致地描绘了适用于未来的科学研究工作流的初步形态。科研工作以信息为着眼点,不断研究分析信息的过程。在现在的大环境下,很多事物都在悄然发生着革命性的变化,知识形态、科学技术创新方式以及科学技术创新发展中的知识处理及交流机制都是如此,无一例外。这些变化同时又推动着知识创造模式的改变,以及科研工作流中关键性知识瓶颈出现深刻的变化,进而促进着新兴知识服务机制的产生。
服务的主体、客体、方法及内容是信息服务模式的重要组成部分。服务主体是信息服务行动的执行者,也就是信息的服务人员,以客户的需求为出发点,运用行之有效的办法,供应信息服务产品来实现客户要求。服务客体是对信息服务有需要的人,与常见的图书馆读者不一样,分为群体和个体两种需求类型,会发出需要信息的信号并接受使用信息。服务方法指的是信息服务中使用的策略,它是为帮助信息服务人员做成进行信息服务的行动而提出行之有效的手段。像旧时的信息服务里的查询文献、拟定专题、确定主题和新时代信息服务里的信息的搜集、汇集、个性化定制、咨询参考等皆是信息服务手段。服务内容是最终的信息服务产品,是信息服务人员最后交给信息服务需求者的确定下来的成果,或者是某种能够感受到的信息服务,由此它既可能是真实的物品,也可能是虚拟的产品,像报告、刊物、数据库一类的或是像学科导航与文献检索一类的信息服务。
4大数据的信息供给的未来趋势
数据密集型环境下,图书馆的知识咨询服务必须进行创新,利用新技术进行服务模式的演进,新的服务模式包括云服务模式、智慧感知模式和导航模式;在思维方式方面,大数据环境下的思维方式向着多样性、开放性、生长性、整体性、平等性和相关性发展,根本上属于多元性思维;在认知角度方面,大数据环境改变了人类的一些常规认知,主要体现在人类眼界的改变,从局限的世界向无限的大数据方向进击,进而满足认知的平等;在信息技术方面,传统的数据寻求方式已经落后于大数据时代,在数据收集、储存、分析和可视化等地方都存在弊端。这时任何领域都急切需要着大数据的帮助,更多的人选择了以数据为依据的分析代替以专家为信条的分析方式。而从服务创新的角度来讲,应注意数据创新、用户行为分析及知识网络的关联等方面的问题。
基金项目:重庆市教育改革项目资助,编号yjg142023。
参考文献
[1] 张斌,马费成.大数据环境下数字信息资源服务创新[J].情报理论与实践,2014,37(6):28-33.
[2] 王元卓,贾岩涛,刘大伟,靳小龙,程学旗.基于开放网络知识的信息检索与数据挖掘[J].计算机研究与发展,2015(2):456-474.
【中图分类号】G633.9
媒体技术在教育领域中应用的逐步深入,我国中学生物学多媒体技术教学发展很快,并取得了许多成绩。利用现代多媒体技术开展教学将成为中学生物学教学实现教育现代化、与时俱进的一种趋势。生物学是一门实验科学,观察和实验是生物学基本的研究方法。多媒体技术的应用,不仅可以形象、直观地向学生传授生物学知识,还能打破时空的限制,增加课堂信息容量,而且对促进素质教育、优化教育过程、改革教学方法,起到很大的作用,具有深刻的影响。
一、多媒体技术的应用便于培养学生主动探求知识能力
人机交互是多媒体计算机系统的显著特点,是其它媒体设备所不具备的。多媒体系统把电视具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起,产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互环境,而且可以实现即时信息反馈。这样一种交互方式能有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机。例如:如在“环境保护”一节教学时,可以把学生带到网络教室,先让学生以小组为单位,围绕“环境保护”这一内容,在网络中搜寻有关环境污染事件及对人类造成的影响的信息。很快,学生在网上就会了解到“日本水俣病事件”、“切尔诺贝利核电站事故”和“英国伦敦烟雾事件”等震惊世界的的公害事件;还会获得环境保护的文字资料、图片和与环境保护相关的知识。学生在这样的交互式教学环境中有了主动参与的可能,教师与学生,学生与学生,教师与教师利用网络充分交流,最大程度地发挥相互作用的潜能,学习的过程也由消极的接受转变为主动的观察、探索与思考,大大地调动学生学习的积极性。
二、多媒体技术的应用便于培养学生的观察思维能力
培养学生的能力是教学工作的主要任务之一,多媒体技术的应用对培养学生的观察能力有很大的帮助。在生理教学中一些结构,像人体细胞、组织内部器官等不易看到,而现代电教媒体则能轻而易举地解决这一问题。如:要想组织学生在教学进度规定的时间内观察骨骼的生长、胃肠的消化全过程是相当困难的,而利用电教媒体如电影、录像,通过逐格摄影拍摄下来再播放,仅用30秒钟就可以看到3个小时胃对蛋白质的消化过程,其节省时间、提高传递知识的效率是不言而喻的。利用媒体教学可以把学生容易忽视的现象呈现在屏幕上,有利于引起学生注意,能够仔细地进行观察。再如:在讲到"种子的结构与类型"一节教学内容时,先指导学生比较观察画面,再引导学生作出相应结论:虽然植物种子的大小、形状和颜色因植物种类不同差异较大,而其结构却是相似的。通过对不同植物的观察比较,归纳总结,使不易见的微观内容以构造鲜明的形象展现在学生面前。利用多媒体技术不仅能提高观察的效果,而且可以扩大观察范围,便于学生的观察和教师的指导,有利于观察能力的培养。
《食品微生物应用技术》 是高职院校食品相关专业的一门重要的专业基础课程,对学习专业课程起着承上启下的重要作用,为学生学习食品分析与检测,食品发酵技术等食品相关专业课程以及从事食品检验工、食品发酵工岗位奠定基础。信息化教学设计是充分利用现代信息技术和信息资源, 科学安排教学过程的各个环节和要素, 为学生提供良好的信息化学习条件, 实现教学过程全优化系统方法。其目的在于培养学生的信息素养创新精神和综合能力,从而增强学生的学习能力。在国家高等职业骨干校建设过程中, 通过深入课程改革研究,开展了利用信息化手段改造食品微生物应用技术课程传统的教学模式。
1 课程设计的背景与整体思路
本课程是食品营养与检测专业的专业核心课程。本课程是在学习了《无机与分析化学基础》、《有机化学基础》、《生物化学技术》等前导课程后开设的,学生掌握了各种化学物质的基本性质及相关知识,能够灵活使用各种生物仪器进行物质分析,为以真实检验任务的《食品分析与检测技术》课程奠定基础,通过以上课程的学习为后续课程《顶岗实习与毕业设计》、《食品安全与质量管理》等的学习铺平道路,也为将来的顶岗实习起到重要的支撑作用。
2 课程的定位与目标
本课程以分析检测技术为主线,工作过程为参照,针对工作过程的环节来设计学习情境,将相关知识穿插在每个学习单元中,重新融合成以工作过程为中心的《食品微生物检验技术》任务化课程。课程内容框架由实践情境构成,以工作过程为中心,以产品检测任务为驱动,充分体现了食品生物技术专业高等职业教育人才的培养规格和要求,实现学习、工作的行为融合;学生、员工的身份融合;教学、生产的过程融合,保证“现在学”和“未来用” 的零距离对接。
本课程将选取的典型检测项目与常见的食品种类进行一一对应的有机融合, 以检测难度作为学习情境,并将典型检测项目与其相对应食品种类组合成具体的工作任务。
按照国家《食品检验工》国家职业标准,课程任务是培养学生:
(1)能力目标
掌握微生物检验的灭菌和消毒、培养基制备、接种、培养分离、纯化与保藏等基本操作技能。
能完成常规食品微生物检验项目。
能设计微生物检验方案。
(2)知识目标
认识微生物的类群与形态。
理解微生物营养与生长。
了解微生物对食品、食品工业及人体健康的影响。
了解相关国家标准,理解食品微生物检验的基础知识。
(3)素质目标
增强食品质量与安全观念。
形成严禁求实的科学态度,养成爱岗敬业的职业道德,
保持互助合作的团队精神,具有可持续发展能力。
3 信息化教学任务实施案例
选取本课程中一个项目《细菌的革兰氏染色及镜下观察技术》作为案例。
由于传统的教学方法多以平面素材、教师讲解为主,抽象知识理解相对困难, 且不利于学生的自主学习,对于初次接触细菌实验、从未进过实验室的学生较难掌握知识要点。为了解决以上问题,本课程利用课程网站、显微成像系统、动画、视频、电子题库、电子标本库等多种信息资源进行教学设计。
3.1 教学目标
依据专业人才培养方案和检验员的职业要求,从知识、技能、素质三个方面确定本实验项目的教学目标。
根据教学目标,确定教学重点为革兰染色的标准操作和镜下细菌的准确观察。遵循学生认知规律,确定教学难点为革兰染色的原理和显微镜油镜的使用。
3.2 教学策略
采用分段实施、分组合作的教学模式组织教学,将135 分钟的教学活动设计为5 个环节,每个教学环节均使用了多种信息技术和数字资源,使得教学手段由单一变多元,教学内容由抽象变具体。
3.3 教学过程
3.3.1 分析任务
采用课前讨论、课上分享的教学方法。课前,将每6 ~ 8 名学生分为一组,以小组形式利用课程网站中的相关资源,如教学课件、电子教案、实验用表、专业链接网站等,按照食品检验工岗位的工作任务,讨论并完成实验报告的预填写,使学生提前了解教学内容,有助于提高教学效果。课上,请每组派代表以多媒体课件的形式对本教学任务进行分析。课上、课下的有机结合,能够使学生提前了解岗位任务,既提高学习的自主性,也培养分析问题、解决问题的能力和团队合作的意识。
3.3.2 明确任务
根据课前学生提交的实验报告和课上的分析汇报,教师进行归纳总结,明确本实验的教学任务。然后,请学生观看科教视频,让学生在享受视听体验的同时, 能够更生动的掌握教学任务,激发学习兴趣。
3.3.3 实施任务
根据食品检验工岗位的工作任务,将实施环节分为4 个阶段,采用多种教学方法,利用多种信息资源,分段实施任务,逐步达成教学目标。
3.3.4 考核评价
分为过程性考核和结果性考核。过程性考核主要体现在两个方面:一方面通过填写课前从课程网站中下载的电子评价表完成对各组实验项目的分析、操作及结果的互评和自评;另一方面利用显微成像系统实时完成镜下细菌形态的绘制。结果性考核主要在课后进行,有实验报告的网上提交,以及完成电子题库中本单元试题的在线测试。学生以考核模式进行试题操作,试题类型有图片、视频、文字等多种格式,系统实时评分,将错误试题重现并给出正确答案。同时,教师进入日志管理界面,随时查看学生作业的完成情况以及个人或班级的整体成绩。考核评价环节的设计,有效提升了考核评价的客观性和时效性。
3.3.5 拓展提高
首先,教师指导学生使用电子标本库,通过点击的形式查看包括细菌种类、细菌的镜下形态。电子标本库以动态形象的方式展现静态抽象的内容,更能激发学生的学习兴趣,提高学习效率。课后,学生打开课程网站中的拓展学习专区,利用影音资料、案例导学、模拟试卷、参考资料等,拓展知识学习的广度和深度。同时,利用互动专区,随时进行师生之间、生生之间的交流,学生还可主动上传优秀资源, 供师生分享。拓展提高环节的设计,把学习由课内延伸到课外,更有利于培养学生自主学习的意识,提高教学质量。
研究方法采用了:文献资料研究法;问卷调查法:共发放730份问卷,其中教师卷30份,回收30份,有效30份,回收率和有效率都为100%;学生卷700份,回收680份,有效675份,回收率和有效率分别为97.1%和96.4%。
一、学生对武术的认识体系不全面
调查显示,有55.5%的学生通过武打影片认识武术,19.3%的学生通过武侠小说认识武术,15.3%的学生通过中学体育认识武术。这些学生通过武打影片、武侠小说对武术的描述从而形成武术的概念。对于他们而言,武术是和“打、杀、仇”分不开的。而这种错误的认识导致真正意义上武术强身健体,培养优秀品德,丰富生活,增进友谊的目的被磨灭。学生对武术的认识仍停留在表面,缺乏深层的、理性的认识,从而影响了学生对武术健身运动的心理倾向及行为方式。
加强武术知识的传授是解决这一尴尬局面的有效手段,向学生传授武术知识并增加理论课的课时让学生清楚地了解武术的内涵及其健身作用,区别传统武术与影视武术的不同之处,使学生对武术有更清晰的了解,让学生更好地了解武术文化和掌握武术技术、技能并运用到锻炼中去。
二、武术教学组织形式单一、缺乏创新性
调查发现有三分之二的学生认为教师的讲解简明扼要、重点突出,描述较准确,基本突出重点、要点;而其余学生认为教师的讲解太笼统、重点不突出,认为教师基本不讲,只是领做,可以说浙江省高职院校武术教师在组织、教授等方面还是具备了一定的水平。
同时,从教师本身教学方法创新方面进行调查获得,采用电化教学、教学中结合对攻、娱乐等新颖的教学形式比例极小,基本以教师示范、学生模仿等传统教学居多,从一定程度上抑制了学生的积极性和创造性。积极改进教学方法,结合现代化技术,课前将课堂上需要讲解的内容、动作要领编成有趣的软件,这样可以有效地节省教师的精力,提高教学的效率。同时还可以利用现代化的摄像技术,将学生的练习过程录制下来,供教师随时对学生的动作进行对照,以帮助学生进行错误动作的纠正。
三、缺乏分层次教学
从调查看,很少有教师采用分层次分组教学,还是以采用传统的集体练习和单纯的分组练习为主,不会根据学生的身体素质、接受能力和兴趣爱好分层。所以,在教学中难以发挥“好带动差”的效果,形成互动机制。
武术教学应注意教学分班的层次性、科学性,在教学中,尽可能地采用“分层次分组”,针对不同类型学生的身体素质、接受能力和兴趣爱好设计不同层次的教学目标,提出不同层次的学习要求,给予不同层次的辅导,进行不同层次的检测。在教学中,不要将学生固定在某一个组里,而是让那些进步快、课间课后练习认真的学生升级进入上一组的学习,对于不刻苦的学生采取降级的调整方式,来促进他们学习的积极性,使学生之间形成互相竞争的机制,形成人人向上的学习风气。
四、武术课的选修工作重视力度不够
调查发现,82%的学校未开设武术选项引导课,而学校开设武术选项引导课的作用是便于学生了解该学期武术公共课具体教授内容、方法及考核指标等情况,避免学生在选课过程中的盲目性。此外,每个学生参加武术公共课的目的不一样,总希望通过一学期的学习得到自己所希望的结果。一旦,武术公共课的教学情况和其期望有出入时,就会造成心里动荡,造成不必要损失。
所以,学校加强武术选修工作的同时,教师可以根据学校场地、器材、教师、学生等实际情况选择教学内容。在进行武术公共课选修前,开设一堂引导课,让学生了解本学期武术课的教学内容、考试要求等,让每个学生根据自身的情况进行武术课的选择,从而发挥学生的主观能动性,加强学生学习的主动性。
五、教师培训机制急需完善
武术教师在提高本身的武术理念、教学能力、业务水平的同时也要关注其他学科知识的吸收,据调查担任浙江省高职院校武术公共课教学的教师的学历大多是本科,也有少部分是研究生学历。近73.3%的教师武术专项毕业,具有较高的技术水平,对教学内容熟悉,能较好的完成教学任务。有10%的教师其武术技能是通过大学的学习获得,所以在理论知识上还是技术水平上都存在不足之处,“再学习”工作对他们显得尤为重要。而调查中有半数以上学校并没有开展教师培训工作,可见,目前高校武术教师培训工作开展得并不理想,学校对于教师的“再学习”还是不够重视。
加强教师培训工作,高校教师不仅应掌握本学科知识,掌握生物、心理、社会等相关学科的基本理论和研究方法,而且也要时时关注武术运动的发展动态,了解武术动作、规则的变化,加强自身武术理论和教学研究,积极撰写学术论文,以便更好地进行专业教学。
六、武术缺乏应有的氛围,各类竞赛活动少,与社会联系不密切
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-489X(2012)33-0026-03
建设符合学校教学要求的教学资源库是学校建设的重要内容。各类学校发展不平衡:本科院校的建设速度快,而高职院校的建设发展缓慢,在系统管理以及资源建设等方面的研究都很少。教学资源库落后阻碍了高职院校的发展。高等职业教育培养的是“高素质的技能型人才”,这与本科教育是不同的。为了培养“宽知识、厚基础、应用型、创新型”为一体的技能型人才,实验实训教学成为必不可少的重要手段。针对职业教育对“项目化”课程教学体系的要求,建设高职以“项目化”教学改革为基础的实践教学资源库具有重要意义[1-2]。
浙江医药高等专科学校自2008年起,在生物药物制备技术课程实验实训教学中全面开展项目模块化教学,收集整理大量相关图片及视频资料的素材,初步构建该课程实践教学多媒体资源库,赋予教与学以全新的手段和形式,使得教学效率和质量不断提高,并于2010年成为中央财政支持的职业教育实训示范基地。本文就生物药物制备技术实践教学资源库构建的必要性、构建的方法、内容及其对该课程教学改革的支持效果等问题进行初步探讨。
1 生物药物制备技术课程构建实践教学资源库的必要性
生物医药目前已成为全球最活跃、进展最快的产业之一,预计到2020年,将成为世界经济的支柱产业。我国在十一五、十二五发展规划中将生物技术列为重点发展的高新技术之一。由于生物技术产业的特殊性(高技术、高风险、高回报),对学生研究及创新能力和扎实过硬的综合实践技能功底的训练,显得尤为重要。
生物药物制备技术是生物制药专业最重要的专业主干课程,当前该课程建设中存在的问题有:
1)课程建设起步较晚,发展也不平衡,实验教学更是薄弱环节,尚未形成高职高专的特色与优势;
2)该课程实验内容涉及基因工程、发酵工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程等多方面,所需设备仪器较多,仅凭某一个学校简单的分子生物或生化实验设备难以开展系统规范的实验;
3)生物技术是一门前沿性很强的学科,各种新技术和新仪器层出不穷,先进的设备往往购置成本高,不能及时在基层教学工作中应用,这也对教与学双方面提出挑战,如果仅仅完成实验教材上的内容,学生将难以跟上日新月异的发展趋势;
4)传统实验教学手段多拘泥于传统的板书+讲授的方法,学生感到学习枯燥乏味,缺乏兴趣,虽有教师的示教操作,也因课时关系不能顾及全体,实验教学效果不理想;
5)高职学生学习基础差,参与教师科研工作的机会比本科学生要少,缺乏课后自主学习的机会;
6)实践教学中对虚拟工厂、车间、工艺的开发及对职业资格认证与鉴定、指导管理学生实习的支持不够。
2 生物药物制备技术课程实践教学资源库建设的目标、设计原则和内容
2.1 建设目标
建立具备教学案例视频点播、课件与讲义浏览、课程表、相关企业行业标准及职业资格认证信息查询、系统管理、资源检索、教学条件说明、在线提问、考试管理等功能的高职生物药物制备技术创新型实践教学资源库,该资源库的建立将极大地丰富实践课教学内容,赋予教与学以全新的手段和形式,激发学习兴趣,建立互动教学体系,使得教学效率和质量不断提高,而且是一个不受时空限制,可随时随地按需学习的网络学习平台,对培养富有创新、创业精神和实践能力的高素质的生物技术复合人才起着促进和推动作用。
2.2 设计原则
立足于专业核心技能,充分体现模块教学的职业培训特点,针对自主与协作学习的特点,以多元和整合的目标取向将多种实践教学资源有机结合,促进生物药物制备技术课程实践教学的效果优化。
2.3 资源库构架及建设内容
本实践课程内容基于企业真实的工作过程,所有的项目、任务、案例也都是来源于现实工作,通过资源库平台,以工作任务为载体,整合知识,实现课程内容综合化。分为微生物发酵制药技术、酶工程制药技术、基因工程制药技术、细胞工程制药技术、生化分离纯化技术等6个学习情境,每个学习情境中都选取若干个典型产品,如青霉素、手性2-芳基丙酸类药物、重组人干扰素等,以项目支撑课程,取其反映生产岗位的工作过程,每个教学单元对应以上的工作任务,通过项目训练,按照工作过程中任务与知识的关系来进行教学活动设计,突出理论实践一体化,而不仅是关注知识记忆,为学生提供基于完整工作过程的学习机会。
实践教学资源库的整体构架见图1,根据教学内容和学生自主学习需要,结合“项目化”教学模式,在该教学资源库建设过程中主要分为五大部分,并在使用过程中将两者有机地结合起来。
1)教学目标与条件资源库。基于医药企业岗位实际工作项目调研结果,同时结合国家职业标准及企业员工技术培训和社会人员继续教育的共性需求。在专业核心技能分析的基础上明确现有的课程标准及实验实训项目,并将各训练模块中使用到的仪器设备操作说明及应急预案、课程安排等以电子文档的形式上传到此平台供学生查阅。
2)媒体素材库。各训练模块中“实践讲义、电子课件与教学案例视频”均由相应模块的学术带头人全面负责编制开发,并依托药企收集校外实践基地典型工艺流程等素材,对一些典型工作流程进行视频、音频和文字收集整理。常用的教学录像压缩成rm、rmvb等视频格式,供学生在线点播学习。图片和动画等主要来源于本专业各层次教材、学术专著、专业图谱、幻灯片、VCD光盘、录像带、互联网相关网站等,制作成CAI、PPT、GIF、JPG等格式,VCD光盘和录像带有选择地录取所需片段或截取所需图像并保存,以便于浏览和在线学习。在虚拟实验室建设方面,学校购买一套青霉素发酵、提炼工艺仿真软件操作技能在线培训系统,供生物药物制备技术课程实践教学用,使参加实践的学生都能够充分地理解抗生素生产工艺流程,一对一亲自动手操作,观察工艺反应现象,进行虚拟开车操作,同时可对操作过程和结果进行客观的考核和评定。
3)实践活动资源库,包括:校内外实验实训基地情况介绍、实际生产线照片;学生的优秀毕业论文及作品;以图片配文字说明的方式上传的参加各项社会服务、科技活动及获奖的情况。
4)行业、职业标准信息库,包括国家职业标准的信息、行业特有工种职业技能鉴定方面的政策文件及相关考试信息、产品生产过程中所需要的国内和国际标准,并介绍本学科最新科研进展和相关研究技术。主要来源于国家及相关部门的文件及各类官方网站,以电子文档的形式上传,并设置相关网络信息资源的链接供学生查阅学习。
5)在线练习与交流平台,主要设置“考证专区”和“在线答疑讨论”两个功能模块。在“考证专区”模块内收集大量专业培训与职业技能证书考取的相关指南及复习资料,方便学生职业技能的提高和职业资格的认证;学生通过“在线答疑讨论”模块,可以将实验实训过程中的疑难问题、课后体会以及学习经验等,通过E-mail和BBS论坛的方式与专业教师和同学进行交流,并设置“小木虫论坛”等实验技术网络交流平台的链接,增加学习的积极性和知识经验的共享性。为进一步提高资源库建设的质量,在此交流区还设置了调查问卷,从资源内容、资源库的易用性设计、资源库技术服务以及用户主观满意度等四个方面进行评价调查,及时发现资源库建设的不足之处,不断促进资源库建设的完整性和规范性。
3 生物药物制备技术课程实践教学资源库的应用效果
3.1 改进教学模式与方法,增添教学感染力,提高学生自主性学习以及交流能力,大大增强教学效果
实践教学资源库的建立,为实践教学活动提供了极大的便利。基于资源库的学习有利于培养学生的信息搜寻与利用的能力,良好的互动模式有利于培养学生的交流能力。教师根据“项目化”教学内容的需要和教学设计的要求,需要从教学资源库中选择适当的素材组织教学,将多媒体信息技术融入课堂教学,图文并茂、声像并举、能动会变、形象直观的教学资源为学生创设了丰富的学习情境,充分调动了学生各种感官参与课堂活动,激发了他们强烈的学习欲望和浓厚的学习兴趣,从而大大提高了课堂效率。学生也可以充分利用教学资源库的学习平立完成“项目化”教学过程中的各项学习任务和自主项目,从而使学生能够更好地适应“项目化”教学模式[1]。
同时,虚拟实验技术穿插在日常教学授课中,弥补了某些大型实验仪器不足的缺憾。虚拟实验以实际的生产线为基础,对生产实践中需要的生产设备、生产场景进行模拟,让每位学生进行模拟操作,对涉及的设备进行机械操作、仿真,真正了解生产线流程、工艺以及生产设备操作,减少在实际实践中的失误,对实践教学是非常有益的补充[3]。
实践教学资源库的应用大幅度提升了学生的专业操作技能及考证率和就业率,2008至2012年,学校生物制药技术专业学生连续三届参加全国高职高专生物技术职业技能大赛均获得团体一等奖,并获得多项个人一等奖和二等奖。该专业学生“双证书”(学历证书和职业资格证书)获得率达到93%,就业率高达97.87%,用人单位普遍反映毕业生职业素养较高,专业技能水平较高,具有良好的职业持续发展能力。
3.2 实现教学资源共享,扩大教学影响力,促进校园网管理、开发和课件制作队伍的建设
资源库内容制成网页上传到校园网上,实现资源共享,广大师生在校园网上的任何终端可随时浏览、下载各种媒体素材,突破时空限制,方便师生进行开放式的教和学,扩大了教学的影响力[4]。教学双方通过网络可实现实时或非实时的交流,通过网络可使学生不受课时的限制,随时预习、复习,丰富的资源库素材也为教师开展各种形式的教学提供了知识资源支持。网站上的课件融有各家之长,教师之间通过借鉴、学习,在使用中加以完善,共同进步提高,提升了教师综合素质,也为以后授课的其他专业课教师进行前后知识衔接提供了方便,避免重复开发,实现资源共享。同时,促使专业教师学会运用信息工具开展教育教学活动,掌握常用教学软件开发及日常网络管理维护的基本方法,全面推动数字化校园的建设。
3.3 深化校企合作,实现学校与企业无缝对接
在校企共建实践教学资源库过程中,为力争实现学校教学内容与企业生产工作的“零距离”对接,充分利用校内外实训基地开展一系列教研活动,共同开发实训案例、实训教材、教学视频、软件,共同建设实训环境等,打造良好的校企互动模式。本专业先后与海正药业、华海药业等多家企业形成“订单定向”式合作关系,“订单班”毕业的学生在各自的岗位上都能够较快胜任工作,有的毕业生还能够出色地完成任务,得到企业的赏识,并委以重任。
虽然近几年学校在加强本课程实践教学方面进行了大力探索,取得不少成果,但同时也备感该课程实践教学资源库建设中存在诸多不足。例如,一些资源的时效性不强,还要进行整合、提炼,有些还要进行新的创造;教学资源库用户评价体系还需要进一步完善;与行业协会以及兄弟院校资源共享的程度和水平不高,需要经过协调整合,不同来源的同类外部教学资源才能转化为真正的“共享型”的教学资源,也将使更多的教师通过“资源库”的“网络平台”实现对优质教学资源的“一站式”到达,避免教学资源的重复开发,提高资源的利用率。协同合作开发,吸引更多的优秀资源,整合在一个更大的“平台”之上,建设时空自由、资源共享的网络教学资源将是资源库建设的新的目标。
参考文献
[1]姜泽东,陈保国,史维琴.高职“项目化”教学模式下的教学资源库建设探析[J].职教论坛,2011,7(3):30-31.
[2]陈平,陈菲.校企合作构建实践教学质量保障体系的探索[J].职业技术教育,2010,31(8):71-74.